Энергопоглощающие фасонки связей стального каркаса

Введение. Настоящая работа посвящена актуальной проблеме обеспечения сейсмостойкости зданий и сооружений в зонах с повышенной сейсмической активностью. Целью исследования является комплексный анализ существующих методов защиты от сейсмических воздействий и разработка инновационных конструктивных решений для повышения устойчивости зданий. Актуальность исследования обусловлена растущей необходимостью защиты населения и инфраструктуры в сейсмически активных регионах мира.

Материалы и методы. В ходе исследования рассмотрены два основных подхода к повышению сейсмостойкости: традиционный метод увеличения сечений конструкций и специальный метод снижения нагрузки через изменение динамической схемы работы сооружения. Особое внимание уделено разработке и анализу работы узла крепления связи каркаса с использованием фасонки из гнутой тонкостенной пластины. Для проведения исследования применялись современные методы математического моделирования и компьютерного анализа.

Результаты исследования. Выполнен анализ архитектурно-планировочных и конструктивных решений, направленных на повышение сейсмостойкости зданий. Сформулированы принципы проектирования сейсмостойких зданий, обеспечивающих минимизацию ущерба от землетрясений. Проведено исследование пластических свойств стали как эффективного способа поглощения сейсмической энергии. Представлена классификация энергопоглощающих устройств по пяти основным типам: стержневые, кольцевые, трубчатые, балочного типа и работающие на сдвиг. Детально изучены конструктивные особенности энергопоглотителей, их преимущества и недостатки.

Обсуждение и заключение. Проведен конечно-элементный анализ напряженно-деформированного состояния узла крепления с использованием программного комплекса Stark ES. Результаты анализа позволили оценить эффективность предложенного конструктивного решения. Практическая значимость исследования заключается в возможности применения разработанных решений при проектировании и строительстве сейсмостойких зданий в зонах повышенной сейсмической активности. Предложенные методы и конструкции позволяют повысить устойчивость зданий, снизить металлоемкость и обеспечить простоту замены элементов при необходимости. Разработанные решения могут быть масштабированы для применения в различных типах строительных конструкций и климатических условиях.

1. Синицын С.Б. Теория сейсмостойкости: курс лекций. Москва: МГСУ; 2014. 88 с. Sinitsyn SB Earthquake Resistance Theory: a Course of Lectures. Moscow: MGSU; 2014. 88 p. (In Russ.)

2. Мартемьянов А.И. Проектирование и строительство зданий и сооружений в сейсмостойких районах: учебное пособие для вузов. М.: Стройиздат; 1985. 255 с.

3. Остриков Г.М., Максимов Ю.С. Стальные сейсмостойкие каркасы многоэтажных зданий. Алма-Ата: Казахстан; 1985. 120 с.

4. Кочетов О.С. Сейсмостойкая конструкция здания. Патент РФ № RU 2020 106 976. 2021. 2 с.

5. Семенов В.С., Токарский А.В., Алферова Т.П. Энергопоглотители в стальных каркасах сейсмостойких зданий. Вестник КРГСУ. 2016;16(5):136–139. URL: http://vestnik.krsu.edu.kg/archive/38/1678 (дата обращения 28.05.2025).

6. Чигринская Л.С. Сейсмостойкость зданий и сооружений: учебное пособие. Ангарск: АГТА; 2009. 107 с.

7. Скачков С.В. Особенности автоматизированных расчетов элементов из тонкостенных стальных профилей. Науковедение. 2012;3:1–6. URL: https://naukovedenie.ru/sbornik12/12-118.pdf (дата обращения 28.05.2025).